weidagang2046的專欄

摘要

這篇文章討論了在 Microsoft Windows 圖形環(huán)境中用位圖達(dá)到透明和屏蔽效果的幾種方法，包括通過(guò)仿真和使用特殊的驅(qū)動(dòng)器功能。包含其中的一個(gè)小樣本應(yīng)用程序 TRANSBLT 詳細(xì)闡明了這篇文章討論的大多數(shù)方法。

介紹

使用透明（TRANSPARENT）背景模式（用SetBrMode函數(shù)設(shè)置），一個(gè)應(yīng)用程序就可以用透明文本，透明風(fēng)格的線條和透明形狀的刷子。令人悲傷的是，Microsoft Windows圖形環(huán)境并沒(méi)有為透明位圖提供一個(gè)簡(jiǎn)單的接口。（是的，它提供了，但是并沒(méi)有對(duì)它進(jìn)行廣泛的支持，就象在下文中“容易的位圖透明性”中提到的）。幸運(yùn)的是，通過(guò)使用一個(gè)屏蔽位圖和幾次調(diào)用具有經(jīng)過(guò)仔細(xì)選擇的光柵操作的BitBlt，一個(gè)應(yīng)用出現(xiàn)可以模仿這種效果。

到底什么是透明的位圖呢？它是一個(gè)位圖，通過(guò)它目的文件的一部分仍然可以看得見(jiàn)。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就是類似于控制面板圖象等基于Windows的圖象。控制面板圖象本身基本上是個(gè)長(zhǎng)方形。當(dāng)它被最小化時(shí)，通過(guò)這個(gè)長(zhǎng)方形圖象位圖的部分可以看見(jiàn)桌面。從理想化的角度講，這圖象位圖被設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形其中有些象素被指定為透明的以至于當(dāng)位圖被使用，那些象素就不會(huì)擋住目的文件。透明的位圖可以通過(guò)移動(dòng)的、非矩形圖象變得更為有趣。下面將要描述得模仿方式可以用來(lái)完成這些透明效果。

符號(hào)

這篇文章使用透明和不透明這兩個(gè)詞來(lái)描繪源位圖中得象素。透明象素是那些不會(huì)影響目標(biāo)文件的象素。不透明象素是那些畫(huà)在目標(biāo)文件上并取代該位置上原來(lái)的東西的象素。

白色和黑色分別被假定為全1和全0的值。這在所有已知的Windows顯示驅(qū)動(dòng)器上都是正確的，包括調(diào)色板設(shè)備。

基本的操作涉及到從源文件到目標(biāo)文件 的塊傳遞，額外的與單色屏蔽有關(guān)的塊傳遞也是需要的。源文件和目標(biāo)文件由他們的設(shè)備上下文代表hdcSrc和hdcDest即可以是位圖也可以是設(shè)備表面本身。有hdcMask提到的屏蔽被假定為被選進(jìn)兼容DC的單色位圖。

背景概念

在討論實(shí)際的透明模仿之前，我們應(yīng)該定義和復(fù)習(xí)一些基本圖形概念。

光柵操作

BitBlt函數(shù)的最后一個(gè)參數(shù)指定了一個(gè)光柵操作（ROP），它明確定義了如何將源文件、目標(biāo)文件和模式（由現(xiàn)在選出的刷子畫(huà)筆定義）的位組合去形成一個(gè)目標(biāo)文件。因?yàn)橐粋€(gè)位圖只是一個(gè)位值的集合，光柵操作（ROP）只是一個(gè)在位上操作的布爾等式。相應(yīng)使用的設(shè)備，位圖中的代表不同的事物。

• 在多色設(shè)備上，每個(gè)象素由一個(gè)位集合代表，他們要么形成一個(gè)指向顏色的索引，要么直接代表一種顏色。

• 在單色設(shè)備上，每個(gè)象素由一個(gè)位來(lái)代表，0表示黑色并且1代表白色。

一些打印機(jī)不支持某些光柵操作，尤其是那些涉及到目標(biāo)文件的光柵操作。因?yàn)檫@一點(diǎn)，這篇文章中描寫(xiě)的技巧特地以顯示為目的而且有可能在某些打印機(jī)設(shè)備上不能工作，比如PostScript打印機(jī)。

透明屏蔽

在這篇文章中，“面具”一詞不是指蝙蝠俠戴在臉上的東西。它指的是一個(gè)限制其他位圖可見(jiàn)部分的一個(gè)位圖。“面具”有兩個(gè)控件：不透明部分（黑色），在這一部分源位圖是可見(jiàn)的和透明部分（黑色），在這一部分目標(biāo)文件保持未動(dòng)。因?yàn)椤懊婢摺敝挥蓛煞N顏色 組成，所以它可以很方便地由一種單色位圖代表，雖然它可以是一個(gè)黑白色位圖 。就象在下面的“真正的屏蔽方法”和“使源文件變黑的方法”中要討論的，數(shù)據(jù)塊傳遞屏蔽被用作多數(shù)數(shù)據(jù)塊傳遞處理的一部分，它的源位圖的最終透明數(shù)據(jù)塊傳遞設(shè)置目標(biāo)文件。TRANSBLT樣本應(yīng)用程序使用帶設(shè)置為1的透明色素和設(shè)置為0的非透明色素的單色屏蔽。如果需要應(yīng)用程序可以轉(zhuǎn)換這兩個(gè)值，并將在這一部分中的一些將要描述的單色到彩色的轉(zhuǎn)換中進(jìn)行補(bǔ)充。

除了為透明性提供方便以外，屏蔽在模仿復(fù)雜的剪裁操作時(shí)也很有用。這種剪裁操作不能被有效地在使用區(qū)域中處理。一個(gè)被屏蔽的數(shù)據(jù)塊傳遞的網(wǎng)狀效應(yīng)將裁減掉源位圖的一部分。比如：要只顯示位圖中的一個(gè)圓形區(qū)域，可創(chuàng)建一個(gè)象源文件一樣大小的屏蔽并且在相應(yīng)的區(qū)域畫(huà)一個(gè)透明位的圓形。執(zhí)行這一被屏蔽的數(shù)據(jù)塊傳遞的機(jī)制將在后面的“真正的屏蔽方法”和“使源文件變黑的方法”中描述。

單色到 彩色的轉(zhuǎn)換

透明仿真也牽涉到基于Windows的單色位圖到彩色位圖的轉(zhuǎn)換機(jī)制。反之亦然?；赪indows的文本前景色和背景色的概念被用于在兩種格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在對(duì)一彩色目標(biāo)文件進(jìn)行位傳遞操作的時(shí)候，一個(gè)單色的源位圖（和/或當(dāng)可應(yīng)用時(shí)一個(gè)畫(huà)刷）在實(shí)際的光柵操作（ROP）中在這一位上實(shí)現(xiàn)之前被轉(zhuǎn)換成背景色。相反的，當(dāng)目標(biāo)文件是單色時(shí)，Windows 把彩色源轉(zhuǎn)換成單色。在這種情況下，彩色位圖中所有和背景色一致的象素都變成1，其他的象素都被轉(zhuǎn)換成0。因?yàn)橄旅嫠婕暗降睦佣际褂脝紊帘?，所以?duì)一個(gè)應(yīng)用程序而言，在執(zhí)行塊操作之前正確地設(shè)置背景色和前景色是非常重要的。

性能和屏幕閃爍

增強(qiáng)的位圖操作變得比較慢的原因完全是因?yàn)楸挥绊懙奈坏臄?shù)目。而且當(dāng)直接對(duì)屏幕進(jìn)行操作導(dǎo)致閃爍的事實(shí)又使得這一點(diǎn)更為嚴(yán)重。當(dāng)被影響的區(qū)域增大尺寸時(shí)，事情只會(huì)變得更加糟糕，雖然沒(méi)有什么辦法可以魔術(shù)般的提高速度，但是可以通過(guò)使用陰影位圖來(lái)刪除可見(jiàn)的閃爍 。首先，應(yīng)用程序把將要被影響的屏幕區(qū)域復(fù)制到存儲(chǔ)位圖，然后應(yīng)用程序在陰影位圖而不是在屏幕上實(shí)現(xiàn)位操作（例如，透明效果 ）。最后，陰影又被復(fù)制到屏幕上。結(jié)果只有一個(gè)塊傳遞影響屏幕，所以閃爍沒(méi)有了。很明顯，兩個(gè)額外的塊操作引起了速度減慢（雖然在有些設(shè)備上存儲(chǔ)器塊傳遞能比已經(jīng)訪問(wèn)了屏幕的塊傳遞要塊一些），但是依靠位圖的尺寸和驚奇的操作，操作可能會(huì)因?yàn)殚W爍消失而讓人感覺(jué)到快了一些。事物也因?yàn)闆](méi)有讓人混亂的閃爍而變得更為清楚。陰影操作是否恰當(dāng)取決于應(yīng)用程序特定的需要。

真正的屏蔽塊傳遞并不需要對(duì)即將有用的源位圖的某部分做任何的修改。被屏蔽的塊傳遞涉及到了步操作并且屏蔽把所有透明的元素都設(shè)置為1，所以不透明的元素設(shè)置為0。下面是有關(guān)基本代碼：

// Set up destination for monochrome blt (only needed for monochrome 
// mask). These are the default values and may not need to be 
// changed. They should also be restored.
SetBkColor(hdcDest, RGB(255, 255, 255));      // 1s --> 0xFFFFFF
SetTextColor(hdcDest, RGB(0, 0, 0));          // 0s --> 0x000000

// Do the real work.
BitBlt(hdcDest, x, y, dx, dy, hdcSrc, x0, y0, SRCINVERT);
BitBlt(hdcDest, x, y, dx, dy, hdcMask, 0, 0, SRCAND);
BitBlt(hdcDest, x, y, dx, dy, hdcSrc, x0, y0, SRCINVERT);

被屏蔽的塊傳遞處理中的三步操作如下：

1. 第一步（帶SRCINVERT的位塊傳遞）將源位圖異或到目標(biāo)文件。這看起來(lái)有點(diǎn)意思，但第二步異或有把目標(biāo)文件恢復(fù)成原始狀態(tài)的效果。

2. 第二步（帶SRCAND的位塊傳遞）是一個(gè)屏蔽操作。當(dāng)屏蔽與目標(biāo)文件相與，所有的透明象素都不會(huì)改變目標(biāo)文件的象素，而不透明象素則直接把目標(biāo)文件變?yōu)楹凇，F(xiàn)在目標(biāo)文件中有了一個(gè)源文件的不透明部分給勾勒出來(lái)的圖象，而它自身在透明部分中的異或圖象。

3. 第三步（帶SRCINVERT的位塊傳遞）與源文件異或送到目標(biāo)文件。透明象素被恢復(fù)成源狀態(tài)（兩步異或就能做到），不透明象素則季節(jié)從源文件上復(fù)制。

不幸的是，當(dāng)三個(gè)步驟執(zhí)行時(shí)，目標(biāo)文件確實(shí)有一陣看起來(lái)相當(dāng)難看，而直接對(duì)屏幕執(zhí)行三次塊傳遞又會(huì)引起屏幕閃爍。

使源文件變黑的方法

只要在創(chuàng)建源位圖時(shí)稍稍計(jì)劃一下，透明性塊傳遞就可以減少到只有兩個(gè)調(diào)用。屏幕仍和上面的例子一樣保持不變，但是源文件則必須在屏蔽的塊傳遞代碼看起來(lái)象這樣：

// Set up destination for monochrome blt. These are the default 
// values and may not need to be changed. They should also be 
// restored.
SetBkColor(hdcDest, RGB(255, 255, 255));    // 1s --> 0xFFFFFF
SetTextColor(hdcDest, RGB(0, 0, 0));        // 0s --> 0x000000

// Do the real work.
BitBlt(hdcDest, x, y, dx, dy, hdcMask, 0, 0, SRCAND);
BitBlt(hdcDest, x, y, dx, dy, hdcSrc, x0, y0, SRCPAINT);

屏蔽第二次用來(lái)使不透明的象素變黑而保持剩下的不變。然后源文件再這個(gè)的向上與之相或，并在目標(biāo)文件現(xiàn)在為黑的部分上畫(huà)畫(huà)。因?yàn)樵?a target="_blank">文件在想要透明的地方只有黑象素，或操作使得目標(biāo)文件在那些透明區(qū)域保持不變。注意SRCINVERT POP可以在第二個(gè)塊傳遞調(diào)用時(shí)代替SRCPAINT并取得多樣的效果。源屏蔽設(shè)置刪除了的可能性，這是XOR不同于OR的唯一情形。

用這種方法屏幕閃爍變得不再那么引人注目，而且一旦源文件已經(jīng)再正確的位置被設(shè)置為黑，透明性看起來(lái)非常好。Windows也使用這種機(jī)制在屏幕上顯示圖象。圖標(biāo)被分成兩部分存儲(chǔ)在.ICO文件中，這兩部分“XOR MASK”和位圖本身。因?yàn)槲粓D和圖標(biāo)一樣小，所以實(shí)現(xiàn)透明性非常順利。

位圖透明性

位圖透明性通常指的是一種處理，這種處理取出一幅位圖，并使位圖中的一種顏色變?yōu)橥该?，從而?dāng)位圖被塊傳遞到屏幕時(shí)，目標(biāo)文件可以通過(guò)位圖的透明色被看見(jiàn)。一個(gè)應(yīng)用程序可以通過(guò)構(gòu)造一個(gè)合適的屏蔽和使用在前面“真正的屏蔽方法”和“使源文件變黑的方法”中描述過(guò)的屏蔽技術(shù)來(lái)模仿這種操作。下面的章節(jié)描述了如何為不能執(zhí)行透明塊傳遞的顯示設(shè)備模仿位圖透明性構(gòu)造一個(gè)屏蔽。

從彩色位圖中構(gòu)造一個(gè)單色屏蔽相當(dāng)容易，因?yàn)槲粔K傳遞的內(nèi)置彩色單色轉(zhuǎn)換自動(dòng)完成所有這些工作。目標(biāo)是一個(gè)所有不透明元素都設(shè)置為0和所有透明元素都設(shè)置為1的屏蔽。把背景色設(shè)置為透明色恰好做到了這一點(diǎn)。沒(méi)有必要設(shè)置文本前景色因?yàn)樗荒苡糜诓噬珕紊D(zhuǎn)換（所以的非背景色素都被設(shè)置成0），下面的代碼完成了這項(xiàng)工作：

SetBkColor(hdcSrc, rgbTransparent);
BitBlt(hdcMask, 0, 0, dx, dy, hdcSrc, x0, y0, SRCCOPY);

代碼構(gòu)造了一個(gè)源文件相當(dāng)于透明色時(shí)為1和其他地方為0的屏蔽。這復(fù)制了上面使用過(guò)的屏蔽。

使用屏蔽

現(xiàn)在是使用上面描述過(guò)的屏蔽方法的時(shí)候了。真正的屏蔽方法不要求額外的工作：創(chuàng)建 屏蔽并且源文件不需要處理。三個(gè)位塊傳遞確實(shí)引起了屏幕閃爍，但現(xiàn)在只有三個(gè)的一個(gè)。

另一方面，使源文件變黑的方法要求對(duì)源位圖做一些額外的工作來(lái)得到正確的輸入方案透明位需要變黑。當(dāng)然，如果透明色一開(kāi)始就是黑色，那位圖就已經(jīng)準(zhǔn)備好要運(yùn)行了。在源文件上把透明色素涂黑非常類似于在目標(biāo)文件上把不透明象素涂黑，并且在使用屏蔽時(shí)已經(jīng)這樣作了，如下所示：

SetBkColor(hdcSrc, RGB(0,0,0));          // 1s --> black (0x000000)
SetTextColor(hdcSrc, RGB(255,255,255));  // 0s --> white (0xFFFFFF)
BitBlt(hdcSrc, x0, y0, dx, dy, hdcMask, 0, 0, SRCAND);

現(xiàn)在有兩個(gè)位塊傳遞被用于透明的位塊傳遞。

一旦現(xiàn)實(shí)的透明位塊傳遞完成了，源位圖應(yīng)該被恢復(fù)到它的初始色：

SetBkColor(hdcSrc, rgbTransparent);      // 1s --> transparent color
SetTextColor(hdcSrc, RGB(0,0,0));        // 0s --> black (0x000000)
BitBlt(hdcSrc, x0, y0, dx, dy, hdcMask, 0, 0, SRCPAINT);

因?yàn)樵次粓D必須被更改，然后再恢復(fù)，相關(guān)的位塊傳遞的總數(shù)是4。這使得處理變慢，但因?yàn)槲粔K傳遞中的兩個(gè)是在存儲(chǔ)位圖中進(jìn)行而不是在屏幕上作的，相比較于真正的屏幕方法屏幕閃爍減少了。如果源位圖能保持透明位被設(shè)置為黑色，則兩個(gè)轉(zhuǎn)換塊傳遞可以一起被避免而且也只需要兩個(gè)塊傳遞用于操作；這事實(shí)上是動(dòng)畫(huà)制作必要的。

簡(jiǎn)易的位圖透明性

有些設(shè)備驅(qū)動(dòng)器直接支持塊傳遞。一個(gè)驅(qū)動(dòng)器指示使用CAPSI能力的CI-TRANSPARENT的能力由GetDevicePaps函數(shù)返回。一個(gè)特殊的背景模式，NEWTRANSPARENT指示后來(lái)的塊傳遞是透明的塊傳遞。目標(biāo)文件的現(xiàn)在的背景色是透明色。當(dāng)這個(gè)能力適用于驅(qū)動(dòng)器時(shí)，基本的透明塊傳遞可以按下面的代碼執(zhí)行：

// Only attempt this if device supports functionality.
if(GetDeviceCaps(hdcDest, CAPS1) & C1_TRANSPARENT)
{
   // Special transparency background mode
      oldMode = SetBkMode(hdcDest, NEWTRANSPARENT);
      rgbBk = SetBkColor(hdcDest, rgbTransparent);
   // Actual blt is a simple source copy; transparency is automatic.
      BitBlt(hdcDest, x, y, dx, dy, hdcSrc, x0, y0, SRCCOPY);
      SetBkColor(hdcDest, rgbBk);
      SetBkMode(hdcDest, oldMode);
}

這確實(shí)使得事情變得簡(jiǎn)單了。不幸的是，目前沒(méi)有多少設(shè)備驅(qū)動(dòng)器支持透明的塊傳遞那些用Windows3.1版本安裝的塊傳遞沒(méi)有這個(gè)功能。這應(yīng)該在不遠(yuǎn)的將來(lái)有所改變。

并且目前，WINDOWS。H并不包含對(duì)任意這些新變量的定義。取而代之的是MMSYSTEM。H文件提供定義，這個(gè)文件能Windows3.1版本的軟件開(kāi)發(fā)包（SDK）中找到。

帶有設(shè)備獨(dú)立位圖（DIB）的透明性

如果源位圖是設(shè)備獨(dú)立位圖（DIB）格式，那么，整個(gè)屏蔽處理可以通過(guò)用一個(gè)設(shè)備獨(dú)立位圖（DIB）當(dāng)作源文件。屏蔽和對(duì)色彩表的簡(jiǎn)單操作就可以大大地獲得簡(jiǎn)化了。處理過(guò)程與上面討論的相同，處理應(yīng)用程序可通過(guò)改變色彩表執(zhí)行所有的彩色單色和單色彩色的轉(zhuǎn)換，如下：

save a copy of the color table;
// Build the mask.
for (every color in the color table)
{
    if (color == rgbTransparent)
        color = white;
    else
        color = black;
}
// Prepare destination by blting the mask.
StretchDIBits(hdcDest, lpDIB, SRCAND);     // (Yes, there are more 
                                           // parameters.)

// Now prepare "blacked out" source for the mask blt.
for (every color in the color table)
{
    if (color == white)          // (white from above change)
        color = black;
    else
        color = original color from color table;
}
// Transparently blt the source.
StretchDIBits(hdcDest, lpDIB, SRCPAINT);   // (Yes, there are more 
                                           // parameters.)